邵澤國 相玉紅 羅永剛 李建華 王云光 朱穎超

(上海健康醫(yī)學(xué)院 上海 201318) (上海市浦東新區(qū)周浦醫(yī)院 上海 201318)

王雪飛 王 莉

(上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院 上海 200093) (上海健康醫(yī)學(xué)院 上海 201318)

1 引言

1.1 研究背景

醫(yī)療行業(yè)信息化是醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展和國際化發(fā)展的必然趨勢，也是完善醫(yī)聯(lián)體管理運行模式、推進分級診療制度和醫(yī)院科學(xué)管理的發(fā)展要求，更是“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”的“智慧新醫(yī)科”建設(shè)基本保障[1-2]。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實、5G通訊等技術(shù)的應(yīng)用，開展信息素養(yǎng)教育不但有助于提升醫(yī)學(xué)人才醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力、醫(yī)療行業(yè)信息化水平和質(zhì)量，還與未來合理制定醫(yī)療政策、深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革、加快建設(shè)一流醫(yī)學(xué)中心城市密切相關(guān)[3-4]。新一代信息技術(shù)在健康醫(yī)療領(lǐng)域特別是醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的深度應(yīng)用，對醫(yī)學(xué)人才信息素養(yǎng)教育提出新的挑戰(zhàn)和要求，社會對于既具備良好信息素養(yǎng)又熟悉醫(yī)學(xué)科學(xué)的人才需求越來越大[5]。醫(yī)學(xué)高校開設(shè)既融合醫(yī)學(xué)知識與新一代信息技術(shù)，又能讓醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生易于接受、吸收、掌握的課程成為當(dāng)務(wù)之急[6]。

1.2 “臨床信息系統(tǒng)”課程概述

“臨床信息系統(tǒng)”課程是醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的通識教育拓展課，課程內(nèi)容從臨床業(yè)務(wù)入手(包括醫(yī)院信息管理、門急診信息管理、藥品信息管理、住院信息管理、醫(yī)生工作站、電子病歷、病案管理、護理信息、實驗室信息、醫(yī)學(xué)影像存儲與傳輸、放射科信息、ICU/CCU重癥監(jiān)護信息及遠程醫(yī)療信息等)，貫穿主流計算機信息技術(shù)(醫(yī)學(xué)信息學(xué)、系統(tǒng)分析與設(shè)計、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)運維、新一代信息技術(shù)應(yīng)用等)，是醫(yī)學(xué)知識與信息技術(shù)有機融合的典型課程。

1.3 基于問題學(xué)習(xí)方法概述

基于問題學(xué)習(xí)(Problem-based Learning，PBL)是一套設(shè)計學(xué)習(xí)情境的完整方法，由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows首先應(yīng)用[7]。一直以來PBL在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域得到大力推廣并取得良好效果[8]。近年來以慕課(Massive Open Online Courses，MOOC)為代表的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式引發(fā)全球高等教育的新一輪改革，一種線上、線下混合的教學(xué)模式應(yīng)運而生并得到廣泛應(yīng)用[8]。

1.4 研究目的

以“臨床信息系統(tǒng)”課程為載體，以培養(yǎng)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生計算思維/信息素養(yǎng)為目標，以提升智慧技術(shù)應(yīng)用能力為驅(qū)動重構(gòu)課程內(nèi)容體系；以慕課“線上+線下”混合模式為基礎(chǔ)，融入PBL教學(xué)法思想，構(gòu)建適配醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的新型教學(xué)模式。

2 傳統(tǒng)教學(xué)模式分析

2.1 課程功能具有局限性

早期“臨床信息系統(tǒng)”課程基本都以選修課形式開設(shè)，且往往局限在生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等典型的醫(yī)工結(jié)合類專業(yè)。課程內(nèi)容通常以信息學(xué)基本概念、臨床信息系統(tǒng)概況、典型信息系統(tǒng)(如臨床信息系統(tǒng)、醫(yī)院信息系統(tǒng)等)、醫(yī)院信息化等為主。教學(xué)目標一般為通過該課程學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解臨床信息系統(tǒng)相關(guān)概念與理論，熟悉臨床信息系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與主要功能，能夠操作和使用醫(yī)院常用的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)等軟件工具。課程教學(xué)功能定位為培養(yǎng)軟件工具操作技能，幾乎未涉及對學(xué)生思維的開發(fā)與拓展，具有較明顯的教學(xué)功能局限性。這與當(dāng)時的信息技術(shù)發(fā)展水平以及醫(yī)院信息化程度有關(guān)。

2.2 教學(xué)方法較傳統(tǒng)

早期“臨床信息系統(tǒng)”課程教學(xué)方法較傳統(tǒng)，基本以理論講授+操作實驗為主。教學(xué)組織形式是單向由“教”到“學(xué)”的路徑，實施中以“教”為中心，教師主導(dǎo)并推動整個進程，學(xué)生是被動地“學(xué)”。該課程未應(yīng)用PBL教學(xué)方法。此外在課程教學(xué)考核上，仍以理論筆試+操作上機考試為主要形式，教學(xué)效果以考試分數(shù)高低進行評價。早期該課程教學(xué)目標定位不準，影響了素質(zhì)教育和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

2.3 改革原有課程內(nèi)容、教學(xué)模式勢在必行

信息技術(shù)不斷進步，特別是人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G通信、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、智能機器人等新一代信息技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域的不斷融合[9]，推動醫(yī)院信息化由數(shù)字醫(yī)院向著智慧醫(yī)院邁進。這一變化促使健康醫(yī)療行業(yè)不斷提升信息技術(shù)應(yīng)用水平，促使醫(yī)學(xué)高校在人才培養(yǎng)方案上做出調(diào)整。近年來“臨床信息系統(tǒng)”已成為較多醫(yī)工專業(yè)的專業(yè)課以及部分醫(yī)學(xué)專業(yè)的專業(yè)選修課。要將培養(yǎng)操作技能轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)信息素養(yǎng)，必須要改變、重構(gòu)原有課程內(nèi)容、教學(xué)模式，這是新時代教育發(fā)展的必然趨勢。

3 課程重構(gòu)與教學(xué)模式設(shè)計

3.1 概述

3.1.1 重新定義教學(xué)目標 按照新時代教育發(fā)展需要，重新定義“臨床信息系統(tǒng)”課程教學(xué)目標，即培養(yǎng)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生計算思維及臨床信息技術(shù)應(yīng)用能力。

3.1.2 改革課程知識結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容 以智能技術(shù)在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用案例為驅(qū)動，將課程內(nèi)容重構(gòu)為“醫(yī)學(xué)信息技術(shù)”“臨床信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)”“智能技術(shù)應(yīng)用”3個模塊。課程內(nèi)容重構(gòu)后，理論與實踐教學(xué)比變?yōu)?:6，即將原有理論教學(xué)為主變?yōu)橐詫嵺`教學(xué)為主。

3.1.3 構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境 借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，如超星學(xué)習(xí)通，構(gòu)建一個融入PBL思想的線上、線下混合的新型教學(xué)環(huán)境，支撐以“學(xué)”為中心。課程理論教學(xué)采用線上模式；與理論部分相呼應(yīng)的單一/獨立性技術(shù)(技能)實驗主要在線上開展；綜合性實訓(xùn)/實習(xí)則緊密結(jié)合醫(yī)院臨床活動在線下開展，見圖1。

3.2 課程重構(gòu)

3.2.1 教學(xué)目標 讓學(xué)生熟悉與臨床相關(guān)的醫(yī)學(xué)信息概念、知識、標準及理論；熟悉各臨床業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能、業(yè)務(wù)流程以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；了解各系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、實施等計算機技術(shù)；掌握對各系統(tǒng)的應(yīng)用、操作及運維的技能；了解各信息系統(tǒng)接口以及集成基本方法；熟悉新一代信息技術(shù)在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用；掌握常用數(shù)據(jù)分析、挖掘算法/工具，能夠?qū)σ话闩R床醫(yī)學(xué)問題開展數(shù)據(jù)分析工作；具備信息化能力和計算思維，能夠?qū)F(xiàn)實臨床業(yè)務(wù)需求歸納、概括并抽象形成可用于開發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)軟件的邏輯模型。

3.2.2 課程重構(gòu) 新的教學(xué)目標使得課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)多個學(xué)科、涵蓋更多領(lǐng)域知識。要將這些內(nèi)容組織起來可以根據(jù)學(xué)科分類分為3個模塊。組織后的知識單元應(yīng)實現(xiàn)有機貫穿和關(guān)聯(lián)，以便醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生理解、接受并掌握。醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生較習(xí)慣于情景教學(xué)模式，這是PBL教學(xué)方法在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域能夠被廣泛應(yīng)用的原因之一。針對當(dāng)代大學(xué)生對新生事物較易產(chǎn)生濃厚興趣的特點，對該課程內(nèi)容重構(gòu)制定以下策略：先整理適配課程內(nèi)容(主要為智能技術(shù)應(yīng)用知識模塊)的智能應(yīng)用情景或案例，然后提煉情景/案例中的關(guān)鍵智能技術(shù)，最后以智能技術(shù)為驅(qū)動關(guān)聯(lián)或貫穿相應(yīng)醫(yī)學(xué)信息技術(shù)或臨床業(yè)務(wù)系統(tǒng)知識單元。例如情景“移動查房”可以提煉出“移動醫(yī)療”關(guān)鍵智能技術(shù)，在醫(yī)學(xué)信息技術(shù)上可以關(guān)聯(lián)到臨床信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)等；在臨床信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)模塊可以關(guān)聯(lián)到醫(yī)院信息系統(tǒng)(住院管理子系統(tǒng))，見圖2。

3.3 教學(xué)模式設(shè)計

以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，融入PBL教法思想，構(gòu)建適配于醫(yī)學(xué)專業(yè)的“線上+線下”混合教學(xué)模式。課程內(nèi)容重構(gòu)后，在智慧技術(shù)驅(qū)動下，智能技術(shù)應(yīng)用與醫(yī)學(xué)信息技術(shù)、臨床信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)有機串聯(lián)，形成相應(yīng)知識/技術(shù)鏈。知識鏈教學(xué)(理論教學(xué))以及技術(shù)點實驗在線上開展；整個知識/技術(shù)鏈或多個相關(guān)鏈在進行理論基礎(chǔ)鋪墊后再還原到最初情景中；也可以重塑“情景”形成應(yīng)用技能培養(yǎng)教學(xué)案例，在醫(yī)院等真實應(yīng)用場景進行線下實訓(xùn)/實習(xí)，見圖3。

4 效果評價

基于計算思維重構(gòu)“臨床信息系統(tǒng)”課程后，于2018年9月開始在上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)工結(jié)合類專業(yè)實施教學(xué)。目前已完成6個學(xué)期教學(xué)工作，學(xué)生累計2 010人，涉及7個專業(yè)。從教學(xué)管理部門及學(xué)生評價來看教學(xué)效果良好，“A+”獲評率較改革前提高了12%。上海市高等學(xué)校信息技術(shù)水平考試是上海市教育委員會組織的全市高校統(tǒng)一教學(xué)考試，是檢測和評價高校計算機教學(xué)水平和質(zhì)量的重要依據(jù)之一。該考試分為4個等級科目。通過對2016-2020年這7個專業(yè)學(xué)生參加該考試1級科目情況看，改革效果良好，報名率與通過率均在課程改革后有了大幅提升，平均提高比率分別為11.53%、12.60%。

5 結(jié)語

總的來說，以智能技術(shù)應(yīng)用于健康醫(yī)療的案例為素材重構(gòu)課程是可取的，一是案例便于教師從中萃取計算思維，二是便于采用PBL教法，貼合醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維與習(xí)慣，利于實現(xiàn)以“學(xué)”為中心提升課程實施效率。最終構(gòu)建的“線上+線下”混合教學(xué)模式，在教學(xué)目標、理念、形式和時空4個維度上進行系統(tǒng)重構(gòu)與創(chuàng)新。將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高的目標融入課程內(nèi)容中，將學(xué)生中心、學(xué)習(xí)中心、問題中心的教學(xué)理念貫穿于課程實施中，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)。